V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Учусь играя
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
До сих пор человек мучился вопросами, на которые не было ответов; теперь, благодаря компьютерам, мы стоим под градом ответов, на которые нет вопросов.
Питер Устинов
Компьютеры стремительно вошли в нашу жизнь. Мы ими пользуемся – на работе, дома, в школе и даже на отдыхе. Не прошло нововведение и мимо меня. В этом году я начала обучаться в «Кванториуме» на кафедре «IT-технологий». Очень скоро поняла, что играть в компьютерные игры и создавать их - это совершенно разные вещи. В «Кванториуме» я изучаю различные языки программирования, создаю алгоритмы, пишу программы на языке С++. Признаюсь честно, это делать непросто, но я не сдаюсь, и очень многое у меня уже получается.
В это же время моя младшая сестра учится считать и складывать простые числа. Вначале я над ней подшучивала, когда она не могла сложить 2+2, но затем поняла, как это непросто в ее возрасте.
У меня появилась гипотеза: «Если я создам обучающую компьютерную игру на сложение чисел до 10, то это поможет мне быстрее освоить языки программирования, а моей сестре научиться счету».
Так как мой проект непосредственно связан с компьютером, то первоисточником для поиска необходимой информации стал интернет.
В процессе поиска я неожиданно узнала, что в США существуют классы, в которых постоянно пустует стол учителя. Изучение нового материала, все инструкции от преподавателя, выполнение контрольных работ, ответы на все вопросы осуществляется при помощи компьютеров. Такие классы называются «e-learning labs». [1] Приложение 1.
В моей голове возникла еще более смелая гипотеза: «Если создать обучающие программы по всем существующим предметам, то компьютер может заменить учителя в классе».
Цель: «Создать обучающую компьютерную игру на сложение чисел до 10.
Доказать, что компьютер может заменить учителя».
Задачи:
- Ознакомиться с различными языками программирования и выбрать наиболее подходящий вариант для моего проекта;
- Создать обучающую компьютерную игру на сложение чисел до 10;
- Изучить литературу на тему: «Может ли компьютер заменить учителя»;
- Провести опрос среди детей дошкольного и младшего школьного возраста на тему: «Компьютер или учитель?»;
- Сделать выводы.
Объект исследования: Компьютерные технологии в образовании.
Предмет исследования: Обучающие компьютерные игры.
Методы исследования:
- Чтение и изучение справочной и учебной литературы;
- Поиск информации в глобальных компьютерных сетях;
- Наблюдение;
- Беседа;
- Сравнение;
- Опрос, Анкетирование.
- Анализ;
- Обобщение;
- Эксперимент.
Основная часть
Теоретическая
Самым важным явлением в школе, самым поучительным предметом, самым живым примером для ученика является сам учитель. Он — олицетворенный метод обучения, само воплощение принципа воспитания.
Адольф Дистервег
В 1889 году Фусадзиро Ямаути основал игровую компанию Marufuku по производству и продаже игральных карт Ханафуда, которая в 1907 году была переименована в Nintendo Koppai, ставшую впоследствии крупнейшей компанией в мире среди производителей интерактивных развлечений[2].
1947 был создан Ракетный симулятор — первое известное развлекательное средство, похожее на компьютерную игру[2].
1948—1950 — Алан Тьюринг и Дэйвид Чампернаун (англ.)русск. разработали алгоритм шахматной игры. В то время не было достаточно мощного компьютера, чтобы исполнить этот алгоритм[2].
Вместе с появлением компьютеров появились и компьютерные игры, которые сразу нашли массу поклонников среди детей и взрослых.
Изобретение компьютерных игр обычно приписывают кому-то из троих людей: Ральфу Баэру, инженеру, выдвинувшему в 1951 году идею интерактивного телевидения, А. С. Дугласу, написавшему в 1952 году «OXO» — компьютерную реализацию «крестиков-ноликов», или Уильяму Хигинботаму, создавшему в 1958 году игру «Tennis for Two». [2].
Действительно, компьютерные игры стали представлять собой увлекательное занятие для многих дошкольников, школьников, студентов и взрослых. Дошкольников уже порой не интересуют обычные игрушки, как раньше, они стремятся быстрей попасть домой, потому что там их ждет игра.
Мне кажется, раз без компьютерных игр обойтись нельзя, то они должны быть не только интересные, но и полезные. Чтобы написать свою игру, я ознакомилась с различными языками программирования: С++, Delphi, Java. [12] И остановила свой выбор на среде визуального объектно-ориентированного программирования Scratch.
Скретч создан как продолжение идей языка Лого и конструктора Лего. Скретч 1 был написан на языке Squeak, Скретч 2 ориентирован на работу онлайн и переписан на Flash/ActiveScript. Скретч разрабатывается небольшой командой программистов для детей в Массачусетском технологическом институте. Программы на Скретче состоят из графических блоков, подписи к которым зависят от выбранного для интерфейса языка. Может быть выбран один из 50 языков интерфейса, включая русский.
Основными компонентами Скретч-программы являются объекты-спрайты. Спрайт состоит из графического представления — набора кадров-костюмов (англ. costume) и сценария-скрипта. Для редактирования костюмов спрайтов в скретч встроен графический редактор (англ. Paint Editor). Действие Скретч-программы происходит на сцене (англ. stage) размером 480×360 (условных) пикселей с центром координат в середине сцены.
Для программирования сценариев в скретче используется drag-and-drop-подход: блоки из палитры блоков перетаскиваются в область скриптов.
Хотя архитектура Скретч-программ в виде набора спрайтов Скретча, обменивающиеся друг с другом событиями, напоминает объектно-ориентированную, Скретч не является объектно-ориентированным языком: в нём (ни в каком виде) нет механизмов наследования. [4]
С языком определились, пора программировать… .
Практическая
Я играла в различные обучающие игры и заметила, что игры без героя, где необходимо просто что-то решать или писать быстро становятся скучными. Требуется найти персонаж для моей игры. Случайно я вспомнила про Бабу-Ягу, а вернее, услышала старые добрые частушки Бабок-Ежек из мультфильма Летучий корабль, и решилась. Героем моей игры будет Баба-Яга , а музыка из мультфильма послужит замечательным звуковым оформлением.
Так как основная идея программы - это счет чисел до 10, простая математическая операция, то я решила привнести в нее немного магии и научила мою Бабу-Ягу летать, а вернее приносить правильные или неверные ответы в поле с примером.
Моя сестренка очень любит цветочки, а так как программу я пишу именно для нее, то и эти объекты замечательно вписываются в алгоритм. В цветочках будут прятаться ответы на заданный пример.
Все необходимые мне объекты я нашла в библиотеке языка программирования, чему очень обрадовалась, ведь переделать уже имеющуюся картинку намного проще, чем создать ее. Используя встроенные редактор спрайтов, я создала требующиеся мне костюмы и приступила к созданию алгоритма.
Дело пошло бойко, и первые блоки сценариев творились весело и задорно. Программа стала расти, и усложнятся с каждым новым событием. В процессе отладок я заметила, что игра получается достаточной простой и решила немного усложнить. Я придумала, что пчелы могут мешать Бабе-Яге срывать цветочки. Добавив новых героев в программу и прописав алгоритм их движений и событий, я закончила практическую часть работы. Поиграла сама и осталась довольна. Приложение 2-4.
Теперь можно показать игру сестре…
Эксперимент
Объяснив сестре смысл игры и показав как управлять главным героем, я дала ей возможность наиграться. Сестренка быстро освоилась с управлением. Ей очень понравилось не только решать примеры, но и летать на метле, срывая цветочки, а также уворачиваться от назойливых пчел. Приложение 5.
Настало время у сестренки спросить, хотела бы она, чтобы вместо учителя ее обучал компьютер. К моему удивлению, сестра отказалась. Я задумалась. Может игра получилась не такой увлекательной? Но, глядя как сестра каждый день с удовольствием играет в нее, пришла к выводу, что с игрой все в порядке. Я решила продолжить свое исследование.
Вместе с мамой мы отнесли игру в развивающий центр, где обучается моя сестра, и предложили преподавателю провести эксперимент. Все дети быстро освоились с игрой и были, как и моя сестренка, довольны. Приложение 6. В конце занятия я снова задала интересующий меня вопрос. Ответ оказался отрицательным, дети не желали менять своего преподавателя на компьютерные игры. Приложение 7. Это меня озадачило, но мама подсказала, что надо провести подобные эксперименты с детьми постарше.
Так я пришла со своей игрой в школу. Для начала посоветовалась со своим руководителем Баевой Н.Н., она мне подсказала, что начинать стоит с детей, которые пришли на подготовку в школу. Тогда я предложила свой эксперимент преподавателю подготовительного класса.
Детей в классе было значительно больше, чем в группе развивающего центра, возраст участников эксперимента 6-7 лет. Как и прошлый раз, игра сразу всех увлекла. Дети с восторгом решали примеры, управляли персонажем, бурно обсуждали моменты столкновения Бабы-Яги с пчелами. Час урока пролетел незаметно. Приложение 8. Но пришло время задать детям волнующий меня вопрос: «Хотели бы они, чтобы вместо учителя их обучал компьютер?». Из 22 человек согласием ответили 8, 14 детей отказались менять своего преподавателя. В этой группе опрошенных появились дети, которые хотели обучаться с помощью компьютера и готовы были поменять учителя на обучающие программы. Приложение 9. Требовалось больше данных. Я отправилась к ученикам первых классов… .
В классе было 31 человек, каждый из них поиграл в игру и остался доволен. После эксперимента, я как обычно задавала ученикам один и тот же вопрос. Результаты исследования в первом классе оказались следующими: 16 человек из учащихся готовы поменять учителя на обучающие игры, 15 учеников решили, что заменить своего учителя невозможно. Приложение 10.
Результаты экспериментов показали мне, чем старше дети, тем больше они увлекаются компьютерными играми. Далее я провела анкетирование среди детей 2-4 классов. Приложение 11. Было задано два вопроса:
Играете ли в компьютерные игры или обучающие программы?
Хотели бы вы, чтобы вместо учителя вас обучал компьютер?
На первый вопрос 100% опрошенных детей ответили положительно. На второй вопрос положительных ответов было 20%. Приложение 12. Я побеседовала с учениками, которые не хотели расставаться со своим учителем, и получила следующие пояснения:
«Учитель может пожалеть, заступиться, а компьютер нет»;
«Учитель еще раз может объяснить непонятный материал, подсказать»;
«С учителем можно побеседовать»;
«Если ты не прав, учитель тебя поправит и объяснит, как надо поступить правильно».
Я согласилась с доводами учеников и поняла, что есть эмоциональная связь учителя и ученика. Ведь не всегда учеба дается легко. Компьютером можно заменить многое, но есть такие вещи, как любовь, забота, ласка, которые современным компьютерным программам пока не доступны.
Но как же быть с детьми, которым интересно учиться с помощью компьютерных игр? Для них есть подходящий вариант. В России уже не первый год внедряется обучение школьников с компьютерной поддержкой.[11]
Залючение
И так в ходе выполнения этой работы, я установила, что актуальность это темы бесспорна. Многие люди интересуются этим вопросом и выносят все новые и новые гипотезы. Что же касается моих гипотез…
Гипотеза 1: «Если я создам обучающую компьютерную игру на сложение чисел до 10, то это поможет мне быстрее освоить языки программирования, а моей сестре научится счету». Она полностью подтвердилась. Создав обучающую программу, я освоила язык программирования - Скретч, получила огромный опыт в написании алгоритмов, приобрела новые навыки по созданию игр. Моя сестренка то же осталась довольна. Она не только увлекательно провела свое время, но и действительно научилась складывать числа до 10.
Гипотеза 2: «Если создать обучающие программы по всем существующим предметам, то компьютер может заменить учителя в классе». Несмотря на противоречивые результаты моего эксперимента, я окончательно убедилась, что заменить учителя невозможно, ведь компьютер это- всего лишь машина, которая не способна передать своему ученику никаких эмоций, она не проявит внимания, не окружит тебя заботой и любовью. Но компьютерные обучающие программы смогут мотивировать современных детей к обучению.
В итоге цель моей работы была достигнута частично. Я создала обучающую компьютерную игру для счета суммы чисел до 10. Приложение 13. И даже подарила свою программу детскому развивающему центру, где ее будут применять в обучении. Однако доказать, что компьютер может заменить учителя не смогла. Но кто знает, что нас ждет в будущем.
Мой проект является лишь начальной ступенькой в изучении данной темы, ведь столько осталось за его рамками. Я планирую написать программу еще не по одному предмету. Например, сейчас по просьбе моей сестры, я начала работу над новой программой по изучению английского алфавита. Надеюсь, что она так же, как и предыдущая, поможет многим детям. Но я убеждена, что когда-нибудь кто-то создаст программы, которые смогут не только считать и анализировать, но с которыми можно поговорить «по душам».
И возможно, это буду я.
4. Список использованных источников и литературы
1. [1] Необычные классы в Америке. https://www.tutoronline.ru/blog/zamenit-li-v-buduwem-kompjuter-shkolnyh-prepodavatelej
2. [2]История компьютерных игр. https://ru.wikipedia.org/wiki/История_компьютерных_игр
3. [3] Увлечение детей играми. https://www.baby.ru/community/view/30500/forum/post/31332/
4. [4] О языке Скретч. https://ru.wikipedia.org/wiki/Скретч_(язык_программирования)
5. Д.В. Голиков, А.Д. Голиков. Книга юных программистов на Scratch. SmashWords, 2013. — ISBN 978-1310227554. https://www.smashwords.com/books/view/372263
6. Е.Д. Патаракин. Учимся готовить в среде Скретч. Придумай — Запрограммируй — Поделись. http://umr.rcokoit.ru/dld/metodsupport/scratch1.pdf
7. Курс «Введение в Scratch» (рус.). Цикл из десяти уроков по основам работы в среде программирования Скретч. http://younglinux.info/scratch
8. Учитесь со Scratch! Сообщество учителей, родителей и просто творческих людей. http://setilab.ru/scratch
9. Официальный сайт Скретч. https://scratch.mit.edu/
10. [10] Может ли компьютер заменить учителя. http://www.computer-services.ru/mojet-li-kompyuter-zamenit-uchitelya-a.html
11. [11]Опыт использования компьютерной поддержки в образовании России. http://studbooks.net/1872546/pedagogika/rossiyskiy_opyt_obuchenii_mladshih_shkolnikov_kompyuternoy_podderzhkoy
12. [12]Информатика - Энциклопедия для детей - Том 22
Аванта+, 2007
Приложение 1.
Классы в США «e-learninglabs».
Приложение 2.
Заставка разработанной игры
Приложение 3.
Игра «Учусь играя»
Приложение 4.
Часть алгоритма игры «Учусь Играя» на языке СКРЕТЧ («SCRATCH»)
Приложение 5.
Моя сестренка за игрой
Приложение 6.
Играем в детском развивающем центре
Приложение 7.
Результаты опроса в развивающем центре
Приложение 8.
Играем в подготовительном классе
Приложение 9.
Результаты опроса в подготовительном классе.
Приложение 10.
Результаты опроса детей 1-ого класса.
Приложение 11.
Образец анкеты для учащихся 2,3,4 классов.
Анкета.
|
№ |
ВОПРОС |
ДА |
НЕТ |
|
1 |
Играете ли в компьютерные игры или обучающие программы? |
||
|
2 |
Хотели бы вы, чтобы вместо учителя вас обучал компьютер? |
Приложение 12.
Результаты анкетирования 2,3,4 классов.
Приложение 13.
Ссылка на мой видео канал, где можно посмотреть игру в процессе
https://youtu.be/jrwfxgI_XXQ